Автоматические установки фильтрации и обезжелезивания

Назначение

Установки фильтрации и обезжелезивания HYDROTECH FSF многофункциональные устройства. В зависимости от типа применяемого фильтрующего материала они предназначены для очистки воды из различных источников от повышенных концентраций загрязнений таких как: мутность (взвешенные вещества), цветность, железо, марганец, сероводород, перманганатная окисляемость (органические загрязнения) или активный свободный хлор. Широкий ряд производительностей позволяет использовать данные установки, как в бытовых системах водоподготовки, так и в крупных промышленных объектах. 

Конструкция

Установка фильтрации HYDROTECH FSF состоит из:

• корпуса фильтра; 
• фильтрующего материала; 
• поддерживающего слоя; 
• дренажно-распределительной системы; 
• системы управления (управляющий клапан Siata, Fleck, Clack, Magnum; 
• обвязка с арматурой с пневмо или электроприводом, шкаф управления). 

Корпус фильтра изготовлен из полиэтиленовой внутренней колбы, армированной снаружи стекловолокном в эпоксидной смоле по всему периметру. Для решения специальных задач корпус фильтра может быть изготовлен из н/ж стали или стали с покрытием. Для засыпки фильтрующих материалов, установки дренажно-распределительной системы и монтажа управляющего клапана в корпусе предусмотрены резьбовые или фланцевые отверстия. 

Равномерное распределение обрабатываемой воды по всей площади поперечного сечения фильтра (и, соответственно, поверхности засыпанного в корпус фильтрующего материала) обеспечивает дренажно-распеределительная система (ДРС). Для переключения потоков во время промывки фильтра используется многоходовой клапан, управляемый электронным (или электромеханическим контроллером). Клапан, в зависимости от модификации, изготовлен из латуни или норила (пластика, армированного стекловолокном). Для подключения клапана требуется электропитание 220 В 50Гц, трансформатор 24 В входит в комплект поставки. Потребляемая мощность установки не превышает 100 Вт. 

Принцип действия

Работа установки фильтрации подразделяется на 3 режима: 

1. фильтрация (сервисный режим) 
2. взрыхление (режим обратной промывки) 
3. сброс первого фильтрата (режим прямой промывки) 

Фильтрация

Исходная вода с загрязнениями поступает через управляющий клапан и верхнюю ДРС в корпус фильтра. Далее вода, (за счет разности давлений на входе и выходе установки) проходит по всей высоте слоя фильтрующей загрузки, засыпанной в корпус. В процессе прохождения загрузки, частицы загрязнений под воздействием различных сил, остаются на поверхности гранул фильтрующего материала. Обработанная воды, через нижнюю ДРС и центральную подъемную трубу поступает в управляющий клапан и на выход установки к Потребителю. 

Взрыхление

Под воздействием количества задержанных загрязнений фильтрующий материал уплотняется и возрастает перепад давления на установке фильтрации или происходит повышение концентраций задерживаемых загрязнений в обработанной воде 
(проскок). Для восстановления фильтрующей способности загрузки роводится режим обратной промывки. Исходная вода через управляющий клапан поступает по центральной подъемной трубе, нижней ДРС и под напором подается в корпус фильтра снизу вверх. При этом происходит объемное расширение слоя фильтрующего материала, в результате которого происходит столкновение части загрузки, и, накопленные за время фильтрации, загрязнения вымываются через верхнее ДРС и управляющий клапан в дренаж. 

Сброс первого фильтрата

Для осаждения и уплотнения взвешенного слоя фильтрующего материала без потери качества обрабатываемой воды первый фильтрат сбрасывают в дренаж. Вода поступает через управляющий клапан и верхнюю ДРС в корпус фильтра. Под воздействием потока взвешенный слой фильтрующего материала уплотняется, вода проходит через слой фильтрующей загрузки и через нижнюю ДРС и центральную подъемную трубу поступает в управляющий клапан. На выходе из клапана первый фильтрат сбрасывается через дренажный штуцер управляющего клапана в систему канализации. 

Применяемые фильтрующие и каталитические материалы

Мультимедейная загрузка. 
Установки фильтрации HYDROTECH FSF в которых в качестве фильтрующей загрузки используется мультимедийная загрузка предназначены для осветления воды с сильными загрязнениями по мутности (взвешенным веществам). Загрузка состоит из трех составляющих, отличающихся по фракционному составу: антрацит, кварцевый песок, гарнет. Применяемая фильтрующая загрузка позволяет задерживать нерастворимые в воде примеси (окислы железа, дисперсные частицы и т.д.). Данная загрузка позволяет фильтру работать полным объемом фильтрующего материала: сначала на верхнем слое (антраците) задерживаются более крупные частицы, в среднем слое (кварцевом песке) задерживаются более мелкие частицы, нижний слой мультимедийной загрузки (гарнет) задерживает частицы, размер которых превышает 20 мкм.

Фильтрующий материал Filter-AG. Установки фильтрации HYDROTECH FSF в которых в качестве фильтрующей загрузки используется фильтрующий материал Filter-AG предназначены для осветления воды с сильными загрязнениями по мутности взвешенным веществам). Применяемая фильтрующая загрузка позволяет задерживать нерастворимые в воде примеси (окислы железа, дисперсные частицы и т.д.). Filter-Ag – гранулы безводного оксида кремния, обладающие значительной поверхностью фильтрации, позволяют добиться максимальной эффективности при удалении взвешенных частиц, размер которых превышает 20-40 мкм. При сравнении с мультимедийной загрузкой Filter-Ag имеет гораздо меньшую плотность, соответственно для промывки данного фильтрующего материала требуются гораздо меньшие расходы воды. 

Активированный уголь. Установки фильтрации HYDROTECH FSF в которых в качестве фильтрующей загрузки используется активированный уголь предназначены для снижения повышенных концентраций в воде цветности, запаха, содержания активного хлора и растворенных органических веществ в воде муниципальных и промышленных объектов. 
Гранулы активированного угля, полученные из специальной кокосовой скорлупы, обладают высокой прочностью на механическое и динамическое истирание. Благодаря высокоразвитой активной поверхности гранул, загрузка обладает максимальной адсорбционной емкостью. В основе процесса адсорбции лежит взаимодействие атомов углерода с молекулами адсорбируемых веществ. Способность к адсорбции активированного угля снижается при наличии в обрабатываемой воде взвешенных веществ (до 10 мг/л). 

Каталитический материал Birm. Установки фильтрации HYDROTECH FSF в которых в качестве фильтрующей загрузки используется каталитический материал Birm предназначены для удаления из воды повышенных концентраций растворенных железа и марганца. Данный метод удаления железа основан на том, что в присутствии катализатора (каталитической загрузки) скорость окисления растворенного железа кислородом воздуха значительно возрастает, согласно реакции: 
4Fe2+ + O2 + 8HCO3- + 2H2O = 4Fe(OH)3↓ + 8 CO2↑ 

Для использования каталитического материала Birm обрабатываемая вода должна удовлетворять следующим условиям: 

• Отсутствие в обрабатываемой воде нефтепродуктов, сероводорода и полифосфатов; 
• Содержание органических соединений не должно превышать 4-5 ppm (что соответствует показателю перманганатной окисляемости 4-5 мгО2/л); 
• Концентрация растворенного кислорода должна быть не меньше 15 % от концентрации соединений железа (при pH не менее 6,8) (для увеличения содержания растворенного кислорода в обрабатываемой воде предусматривается предварительная аэрация); 
• Щелочность обрабатываемой воды (HCO3–) должна более чем в 2 раза превышать сумму концентраций хлоридов (Cl–) и сульфатов (SO42–); 
• Концентрация свободного хлора должна быть менее 0.5 ppm; 
• Для удаления растворенного марганца значение pН исходной воды должно быть в диапазоне 8,0-9,0; 
• Содержание железа в исходной воде не должно превышать 10 мг/л, содержание марганца – 3 мг/л. 

Каталитический материал Pyrolox. Установки фильтрации HYDROTECH FSF в качестве фильтрующей загрузки, которых используется каталитический материал Pyrolox, предназначены для удаления из воды повышенных концентраций растворенных железа, 
марганца и сероводорода. Pyrolox - природный минерал на основе диоксида марганца, который является катализатором для окисления растворенных загрязнений. Данная загрузка может быть использована в сочетании с аэрацией, хлорированием, озонированием и другими методами дополнительной обработки в случаях, когда исходная вода содержит большие концентрации загрязнений. Хлор и другие окислители ускоряют реакцию катализа. Pyrolox является прочным материалом, не подвержен разрушению. Одним из недостатков является то, что Pyrolox – тяжелый материал, поэтому для расширения слоя загрузки требуется больший расход. Для снижения расходов при обратной промывке каталитический материал Pyrolox смешивают с песком в соотношении 1/3.

Каталитический материал МТМ. Установки фильтрации HYDROTECH FSF в качестве фильтрующей загрузки, которых используется каталитический материал МТМ, предназначены для удаления из воды повышенных концентраций растворенных железа и марганца. Зерна загрузки МТМ состоят из легкой гранулированной сердцевины, состоящей из диоксида марганца, который обладает окислительным потенциалом. Растворенное железо и марганец при контакте с загрузкой переходит в нерастворимую форму и осаждается на поверхности фильтрующего материала. В процессе работы окислительный потенциал загрузки постепенно снижается. Восстановление окислительной способности обеспечивается контактом раствора перманганата калия KMnO4 с загрузкой.